1、微型專題(五)晶體類型的判斷及晶 體結構的分析與計算第3章物質的聚集狀態與物質性質1.能辨識常見物質的晶體類型，能從微觀角度分析各種晶體的構成微粒及微粒間的作用力，并解釋各類晶體性質的差異。2.熟知各類晶體的結構特點及堆積模型，能利用切割法對晶胞進行結構分析和計算。學習目標定位考題精選考題精選精練深思 觸類旁通微型專題微型專題克難解疑 精準高效內容索引NEIRONGSUOYIN微型專題WEI XING ZHUAN TI0101例1(2018上海楊浦區檢測)四種物質的一些性質如下表：一、晶體類型的判斷物質熔點/沸點/其他性質單質硫120.5271.5單質硼2 3002 550硬度大氯化鋁1901

2、82.7177.8 升華苛性鉀3001 320晶體不導電，熔融態導電晶體類型：單質硫是_晶體；單質硼是_晶體；氯化鋁是_晶體；苛性鉀是_晶體。分子原子分子離子解析單質硫為非金屬單質，其熔、沸點都較低，則晶體為分子晶體；單質硼為非金屬單質，其熔、沸點都很高，則晶體為原子晶體；氯化鋁為化合物，其熔、沸點都較低，并能在較低溫度下升華，則晶體為分子晶體；苛性鉀為化合物，其熔點較高，沸點很高，晶體不導電，熔融態導電，則晶體為離子晶體。方法規律“三看”確定晶體類型(1)看構成微粒或作用力類型四類晶體的構成微粒和微粒間作用力列表如下： 離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體構成微粒 陰、陽離子原子分子金屬陽離子、

3、自由電子微粒間作用力離子鍵共價鍵分子間作用力金屬鍵(2)看物質類別單質類：a.金屬單質和合金屬于金屬晶體；b.大多數非金屬單質(金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼等除外)屬于分子晶體。化合物類：a.離子化合物一定為離子晶體；b.共價化合物絕大多數為分子晶體，但SiO2、SiC等為原子晶體。(3)看物理性質四類晶體的物理性質對比如下：晶體類型金屬晶體離子晶體分子晶體原子晶體熔、沸點一般較高、但差異大較高較低高硬度一般較大，但差異大較大較小大導電性固態能導電固態不導電，熔融態或溶于水時能導電固態不導電，某些溶于水后能導電一般不導電，個別為半導體變式1(1)判斷下列晶體類型。SiI4：熔點為120.5 ，

4、沸點為271.5 ，易水解，為_。解析SiI4為低熔點化合物，為分子晶體；分子晶體硒：熔點為217 ，沸點為685 ，溶于氯仿，為_。解析硒熔、沸點低，易溶于CHCl3，為分子晶體；分子晶體銻：熔點為630.74 ，沸點為1 750 ，可導電，為_。解析銻可導電，為金屬晶體。金屬晶體(2)三氯化鐵常溫下為固體，熔點為282 ，沸點為315 ，在300 以上易升華。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據此判斷三氯化鐵晶體為_(填晶體類型)。解析FeCl3熔、沸點低，易溶于水及有機溶劑，應為分子晶體。分子晶體例2下列各組物質的沸點按由低到高的順序排列的是A.NH3、CH4、NaCl、NaB.H

5、2O、H2S、MgSO4、SO2C.CH4、H2O、NaCl、SiO2D.Li、Na、K、Rb、Cs二、晶體熔、沸點的比較解析C項中SiO2是原子晶體，NaCl是離子晶體，CH4、H2O都是分子晶體，且常溫下水為液態，CH4是氣態。方法規律比較不同晶體熔、沸點的基本思路首先看物質的狀態，一般情況下是固體液體氣體；二看物質所屬類型，一般是原子晶體離子晶體分子晶體(注意：不是絕對的，如氧化鋁的熔點大于晶體硅)，結構類型相同時再根據相應規律進行判斷。同類晶體熔、沸點比較思路：原子晶體共價鍵鍵能鍵長原子半徑；分子晶體分子間作用力相對分子質量；離子晶體離子鍵強弱離子所帶電荷數、離子半徑；金屬晶體金屬鍵金

6、屬陽離子所帶電荷、金屬陽離子半徑。變式2在解釋下列物質的變化規律與物質結構間的因果關系時，與化學鍵的強弱無關的是A.鈉、鎂、鋁的熔點和沸點逐漸升高，硬度逐漸增大B.金剛石的硬度大于晶體硅的硬度，其熔點也高于晶體硅的熔點C.KF、KCl、KBr、KI的熔點依次降低D.F2、Cl2、Br2、I2的熔點和沸點逐漸升高解析鈉、鎂、鋁的熔點和沸點逐漸升高，硬度逐漸增大，這是因為它們中的金屬鍵逐漸增強，與化學鍵的強弱有關；金剛石的硬度大于晶體硅的硬度，其熔點也高于晶體硅的熔點，這是因為CC鍵的鍵長比SiSi鍵的鍵長短，CC鍵的鍵能比SiSi鍵的鍵能大，也與化學鍵的強弱有關；KF、KCl、KBr、KI的熔點

7、依次降低，這是因為它們中的離子鍵的強度逐漸減弱，與化學鍵的強弱有關。例3(1)鑭系合金是稀土系儲氫合金的典型代表，由荷蘭菲利浦實驗室首先研制出來。它的最大優點是容易活化。其晶胞結構如圖所示：則它的化學式為_。三、關于晶胞結構的分析與計算解析根據晶胞結構圖可知，晶面上的原子為2個晶胞所共有，頂角上的原子為6個晶胞所共有，內部的原子為整個晶胞所有，所以晶胞中La原子個數為3，Ni原子個數為15，則鑭系合金的化學式為LaNi5。LaNi5(2)晶胞有兩個基本要素：原子坐標參數，表示晶胞內部各原子的相對位置，下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標參數A為(0,0,0)； 則D原子的坐標參數為_。晶胞參數，

8、描述晶胞的大小和形狀，已知Ge單晶的晶胞參數a565.76 pm，其密度為_ gcm3(列出計算式即可)。(3)GaAs的熔點為1 238 ，密度為 gcm3，其晶胞結構如圖所示。該晶體的類型為_，Ga與As以_鍵結合。Ga和As的摩爾質量分別為MGa gmol1和MAs gmol1，原子半徑分別為rGa pm和rAs pm，阿伏加德羅常數值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_。原子晶體共價歸納總結1.晶胞計算的類型(1)根據晶胞的結構，計算其組成微粒間的距離。(2)根據晶胞的質量和晶體有關的摩爾質量間的關系，計算微粒個數、微粒間距、等。(3)計算晶體(晶胞)的空間利用率。

9、2.晶胞計算的原理與步驟(1)首先確定晶胞的組成利用切割法計算一個晶胞所含微粒的數目。(2)計算晶體的密度或體積關系式 (V表示晶胞體積，表示晶體的密度，NA表示阿伏加德羅常數，N表示一個晶胞實際含有的微粒數，M表示微粒的摩爾質量)。計算模式晶體的密度求一個晶胞的質量一個晶胞中微粒數目摩爾質量阿伏加德羅常數求一個晶胞的體積晶胞邊長(或微粒半徑)晶胞空間利用率(占有率)的計算表達式變式3(1)Cu的一種氯化物晶胞結構如圖所示(黑球表示銅原子，白球表示氯原子)，該氯化物的化學式是_。若該晶體的密度為 gcm3，以NA表示阿伏加德羅常數的值，則該晶胞的邊長a_nm。CuCl(2)用晶體的X射線衍射法

10、對Cu的測定得到以下結果：Cu的晶胞為面心立方最密堆積(如圖)，已知該晶體的密度為9.00 gcm3，Cu的原子半徑為_cm(阿伏加德羅常數的值為NA，只要求列式表示)。(3)一種銅金合金晶胞如圖所示(Au原子位于頂點，Cu原子位于面心)，則該合金中Au原子與Cu原子個數之比為_，若該晶胞的邊長為a pm，則合金的密度為_gcm3(只要求列算式，不必計算出數值，阿伏加德羅常數的值為NA)。13返回考題精選KAO TI JING XUAN02021.(2019南京高二期末)下列各組物質中都屬于原子晶體的是A.干冰、二氧化硅、金剛石B.氧化鈉、金剛石、氯化氫C.碘、石墨、氯化鈉D.二氧化硅、金剛石

11、、晶體硼解析干冰是由二氧化碳分子構成的，不是直接由原子構成的，A項錯誤；Na2O是由離子構成的，HCl是由分子構成的，B項錯誤；I2為分子晶體，是由分子構成的，氯化鈉是由離子構成的，C項錯誤；二氧化硅、金剛石、晶體硼均為原子晶體，均直接由原子構成，D項正確。123456782.(2018金華一中高二月考)下列有關晶體性質的比較正確的是A.熔點：金剛石晶體硅碳化硅B.沸點：NH3H2OHFC.硬度：白磷冰二氧化硅D.熔點：SiI4SiBr4SiCl412345678解析金剛石、晶體硅、碳化硅都是原子晶體，在原子晶體中，鍵長越短，鍵能越大，熔點越高，由于鍵能：CC鍵CSi鍵SiSi鍵，故三種晶體中

12、熔點最高的是金剛石，熔點最低的是晶體硅，A項錯誤；HF、H2O、NH3都是分子晶體，其沸點高低與分子間作用力大小有關，因為這三種晶體分子間都存在氫鍵，且水分子間氫鍵最強，氨分子間氫鍵最弱，故水的沸點最高，氨的沸點最低，B項錯誤；二氧化硅是原子晶體，硬度大，白磷和冰都是分子晶體，硬度較小，C項錯誤；鹵化硅為分子晶體，它們的組成和結構相似，分子間不存在氫鍵，故相對分子質量越大，其熔點越高，D項正確。123456783.(2019廈門高二期中)如圖是CaF2晶胞的結構圖。下列說法正確的是A.一個CaF2晶胞中含有8個Ca2B.一個CaF2晶胞中含有8個FC.在CaF2晶胞中Ca2的配位數為4D.在C

13、aF2晶胞中F的配位數為8解析根據晶胞結構可知，一個CaF2晶胞中含有的Ca2和F的個數分別為4個、8個，所以A不正確、B正確；離子晶體中離子的配位數是指一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數目。根據晶胞的結構可判斷Ca2的配位數是8，F的配位數是4，即選項C、D都是錯誤的。123456784.(2019福州高二期末)下列有關晶體結構的敘述正確的是A.SiO2晶體中最小環上的原子個數為6B.在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子C.12 g石墨烯(如圖1)中含有六元環的個數為0.56.021023D.720 g C60晶體中含有0.56.021023個晶胞(如圖2)12345678解析A項，二氧化硅晶

14、體結構中，每個硅原子結合4個氧原子，同時每個氧原子結合2個硅原子，最小環上有6個Si原子和6個O原子， 所以共有12個原子，錯誤；B項，含有陽離子的晶體不一定含有陰離子，錯誤；C項，12 g石墨烯為1 mol，石墨烯中平均每個六元環含有2個碳原子，則1 mol石墨烯中含有六元環的個數為0.56.021023，正確；D項，C60為分子晶體，晶胞中含有C60的個數為 4,720 g C60晶體中含有6.021023個C60，所以720 g C60晶體中含有0.256.021023個晶胞，錯誤。123456785.(2018大連二十四中校級期中)F2和Xe在一定條件下可生成XeF2、XeF4和XeF

15、6三種氟化氙，它們都是極強的氧化劑(其氧化性依次增強)，都極易與水反應。已知6XeF412H2O=2XeO34Xe24HF3O2，下列推測正確的是A.XeF2分子中各原子均達到8電子的穩定結構B.某種氟化氙晶體的基本結構單元如圖所示，可推知其化學式為XeF6C.XeF4與水反應時，每生成2 mol Xe轉移8 mol電子D.XeF2加入水中，在水的作用下，將生成Xe和F212345678解析A項，Xe原子已經達到8電子穩定結構，故XeF2分子中各原子不可能均具有8電子穩定結構；12345678C項，由于F的非金屬性最強，在XeF4中Xe的化合價為4，故生成2 mol Xe轉移8 mol電子；D

16、項，F2有強氧化性，能夠與水反應，故XeF2與水反應不可能生成F2。6.(2018安陽市期中)NaCl晶胞如圖所示。在晶胞中， 表示Cl， 表示Na。已知NaCl晶體的密度為 gcm3，NaCl的摩爾質量為M gmol1，阿伏加德羅常數的值為NA，則在NaCl晶體中每個Na和與之等距且最近的Na之間的距離為12345678123456787.(2018華師一附中期中)金屬鉀、銅的晶體的晶胞結構如圖(請先判斷對應的圖)所示，鉀、銅兩種晶體晶胞中金屬原子的配位數之比為_。金屬鉀的晶胞中，若設該晶胞的密度為a，阿伏加德羅常數為NA，鉀原子的摩爾質量為M，則表示鉀原子半徑的計算式為_。1234523678123456788.(2019鄭州高二期末)氮元素可形成豐富多彩的物質。(1)光化學煙霧易在PM2.5的催化作用下形成，其中含有NOx、O3、CH2=CHCHO、HCOOH等二次污染物。下列說法正確的是_(填字母)。A.N2O與CO2互為等電子體，其結構式為N=N=OB.O3的沸點高于O2的沸點C.CH2=CHCHO分子中碳原子采取sp2和sp3雜化D.HCOOH在水中的溶解度大，與氫鍵有關ABD12345678解析N2O與CO2分子中均含有3個原子，價電子數均為16，二者互為等電子體，A項正確；O3、O2均為分子晶體，O3的相對分子質量較大，分子間作用力更強，所以O3的沸點高于O2的